综采工作面液压支架的移架方式及影响因素研究

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【摘 要】综采工作面液压支架移架方式通常有三种：“单架依次顺序式”、“分组间隔交错式”和“成组整体依次顺序式”。综采工作面液压支架快速移架方式对移架速度和顶板管理都有直接的影响，在特殊地质条件下的移架方式选择显得尤其重要。

【关键词】综采工作面；移架方式；顶板管理；断层

引言

发展综合机械化采煤工艺，是加快高产高效标准化采煤工作面的有效途径。祁东煤矿综采工作面产量现已从百万吨到突破200万吨，主要采取综合机械化采煤回采工艺，即工作面破煤、装煤、运煤、支护、以及采空区处理等五个工序全部实现了机械自动化，而工作面顶板支护工序是其中的一个重要环节，要求采取快速移架方式，能够在尽短的时间内支护住新暴露的顶板，保证工作面不出现冒顶事故，确保工作面完成正规循环作业。因此，根据我们综采工作面的具体实践，从几个方面探讨综采工作面快速移架方式。

1 工作面液压移架方式

我国移架方式采用较多的有三种：

（1）单架依次顺序式，又称单架连续式，见图1（a），支架沿采煤机牵引方向依次前移，移动步距等于截深，支架移成一条直线，该方式操作简单，容易保证规格质量，能适应不稳定顶板，应用比较多；

（2）分组间隔交错式，见图1（b）和（c），该方式移架速度快，适用于顶板较稳定的高产综采面；

（3）成组整体依次顺序式，见图1（d）和（e），该方式按顺序每次移一组，每组二三架，一般由大流量电液阀成组控制，适用煤层地质条件好、采煤机快速牵引割煤的日产万吨综采面。我国采用较多的分段式移架属于依次顺序式。

（a） 单架依次顺序式；（b），（c） 分组间隔交错式；（d），（e） 成组整体依次顺序式

2 工作面液压支架移架方式对综采工作面生产的影响

2.1 移架方式对移架速度的影响

N—采用分组间隔交错式和成组整体依次顺序式移架方式时，表示同时移动的架数；分段依次顺序移架时，表示所分段数。

实测表明，移架中操作调整时间约占移架总时间的60%～70%。当泵站流量不变时，同时前移的支架数增加到N，供液时间也相应增加，但调整操作时间t仍等于单架的调整操作时间，由于t远大于td，故移架速度可加快。

若同时前移的支架数增加到N，泵站流量也增加N倍，则多架支架同时前移时的供液时间也没有增加，故可使移架速度进一步提高。兖州南屯矿综采面采用分段移架，同时移架的段数与乳化液泵站开动的台数相一致，大大加快了移架速度，并保证了支架移架后的额定初撑力，这是该矿综采面单产实现高产的关键技术措施之一。

2.2 移架方式对顶板管理的影响

选择移架方式不仅要考虑移架速度，还要考虑对顶板管理的影响。一般来说，单架依次顺序移架虽然速度慢，但卸载面积小，顶板下沉量比后两种小得多，适于稳定性差的顶板。即使顶板稳定性好，采用后两种移架方式时，同时前移的支架数 也不宜大于3，以防顶板情况恶化。由于顶板状况多变，还要依照以下具体情况考虑移架方式。

（1）依次顺序移架，沿工作面支架工作阻力分布如图2（a）所示。在采煤机工作范围内移架，虽可防止伪顶垮落，但割煤和移架同时进行，悬顶面积剧增，下沉速度加快，有可能出现顶板失控。这种情况下，采煤和移架要保持合理距离。

（2）与单向、双向割煤相适应的单向、双向移架，对顶板管理效果影响很大。单向移架时，先移的支架先达到额定工作阻力，支架阻力沿煤壁方向分布大致相同，有利于顶板管理；双向移架时，工作面端部支架短时间内两次移动，长时间处于初撑状态，不利于顶板管理。

（3）全卸载与带载移架对顶板管理影响较大，如图2（b）所示。不卸载或部分卸载移架时，有利于控制顶板，应尽量采用。

1～2：恒阻； 2～3：割煤位置； 3～4：割煤处与移架处距离； 4～6：移架； 6～7：增阻； 7～8：恒阻 （a） 支架卸载移架（b） 不卸载移架

3 特殊情况下如何移架

工作面过断层期间的特殊情况下，根据断层走向与工作面夹角情况，确定调上头或下头开采，减小断层一次性暴露面积，断层处超前移架，严禁支架滞后，达到最小控顶距。移架时可略微降柱带负荷擦顶板移架，可使用单体配合进行移架，同时使用侧护板千斤顶将支架调正，也可以做到快速移架。移架后及时升柱，将操纵阀手把停留一段时间，支架达到初撑力的要求，使顶梁升紧升靠顶板，严禁多次活动顶板造成硬帮片帮冒顶。

断层处如抽漏顶严重时，可在液压支架前梁下方吊钢梁，每架吊一根并在钢梁上使用圆木将顶板封严，梁下使用单体打靠帮柱，作业人员在护顶下处理硬帮顶板。当工作面出现坐垫支架时，可使用单体配合移架。使用单体配合移架无效时，可采用挑顶的方法使顶板松动，支架顶梁与顶板有少量间隙即可移架。

4 结论

正确的液压支架移架方式是遏制综采工作面避免冒顶等事故的有效方法。他对顶板提供了有效的支撑，维护工作面安全；方便推移输送机和自身移动；提供采煤机截割牵引速度相适应的移架速度。所以正确的液压支架移架方式是能否有效地支撑顶板，做到及时支护，使机道空顶时间最短，从而保证采场安全和高产高效的决定性因素之一。

参考文献：

[1]韩伟，王国法，李政等.液压支架移架速度的定量化研究[J].煤炭学报，2003.

[2]曹小荣，赵书明.液压支架快速移架系统的研究[J].煤矿机械，2010.